数控车床复习资料

数控车床复习材料较短和数量较多的偏心工件，可以在三爪卡盘上车削。

偏心距较小的工件。

车削偏心距较小(e≤5-6mm）的偏心工件时，可以用一垫片在一个卡爪与工件之间即可。

垫片厚度计算公式；x=1.5（1-2d分之e）x——垫片厚度mme——偏心工件的偏心距mmd­----呗卡爪夹住部分的直径数控机床刀具及其正确选用数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。

CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是DNC系统微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。

目前，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。

因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点，能够正确选择刀刃具及切削用量。

数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。

刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。

1．数控刀具的分类根据刀具结构可分为：整体式；镶嵌式，采用焊接或机夹式联接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。

根据制造刀具所用的材料可分为：高速钢刀具；硬质合金刀具；金刚石刀具；其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

从切削工艺上可分为：车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。

2．数控刀具的特点数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点：刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小；互换性好，便于快速换刀；寿命高，切削性能稳定、可靠；刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；系列化、标准化，以利于编程和刀具管理。

刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。

应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。

刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。

在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。

在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。

一般应遵循以下原则：①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工步骤；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；④先铣后钻；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。

合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。

具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。

具体要考虑以下几个因素：切削深度ap。

在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，ap就等于加工余量，这是提高生产率的一个有效措施。

为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。

数控机床的精加工余量可略小于普通机床。

切削宽度L。

一般L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。

经济型数控机床的加工过程中，一般L的取值范围为：L=(0.6～0.9)d。

切削速度V。

提高V也是提高生产率的一个措施，但v与刀具耐用度的关系比较密切。

随着v的增大，刀具耐用度急剧下降，故v 的选择主要取决于刀具耐用度。

另外，切削速度与加工材料也有很大关系，主轴转速n(r/min)。

主轴转速一般根据切削速度v来选定。

计算公式为：V=pnd/1000。

数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调(倍率)开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。

进给速度Vf。

VF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。

Vf的增加也可以提高生产效率。

加工表面粗糙度要求低时，Vf可选择得大些。

在加工过程中，Vf也可通过机床控制面板上的修调开关进行人工调整，但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。

随着数控机床在生产实际中的广泛应用，量化生产线的形成，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。

在数控程序的编制过程中，要在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量。

因此，编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。

计算公式为线速度=刀具直径*3.14*转速/1000进给率=转速*每刃进给（每转进给）*刃数一、加工余量概述1、加工余量：为了保证零件的质量（精度和粗糙度值），在加工过程中，需要从工件表面上切除的金属层厚度，称为加工余量。

加工余量又有总余量和工序余量之分。

2、总余量：某一表面毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为总余量，以Zo表示。

3、工序余量：该表面加工相邻两工序尺寸之差称为工序余量Zi。

总余量Z0与工序余量Zi的关系可用下式表示：式中：n为某一表面所经历的工序数。

（1）工序余量有单边余量和双边余量之分。

单边余量与双边余量1）单边余量：非对称结构的非对称表面的加工余量，称为单边余量，用Zb表示。

Zb＝la-lb 式中：Zb——本工序的工序余量；lb——本工序的基本尺寸；la——上工序的基本尺寸。

2）双边余量：对称结构的对称表面的加工余量，称为双边余量。

对于外圆与内孔这样的对称表面，其加工余量用双边余量2Zb表示，对于外圆表面有：2Zb＝da-db；对于内圆表面有：2Zb＝Db-Da（2）工序余量有公称余量（简称余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。

由于工序尺寸有偏差，故各工序实际切除的余量值是变化的，因此，工序余量有公称余量（简称余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。

对于右图所示被包容面加工情况，本工序加工的公称余量：Zb＝la-lb ；公称余量的变动范围：δZ＝Zmax-Zmin＝δb+δa 式中：δb——本工序工序尺寸公差；δa——上工序工序尺寸公差。

被包容面加工工序余量及公差工序尺寸公差一般按“入体原则”标注。

对被包容尺寸(轴径)，上偏差为0，其最大尺寸就是基本尺寸；对包容尺寸（孔径、键槽），下偏差为0，其最小尺寸就是基本尺寸。

而孔距和毛坯尺寸公差带常取对称公差带标注。

余量过大——〉材料浪费，成本增大；余量过小——〉不能纠正加工误差，质量降低。

所以，在保证质量的前提下，选余量尽可能小。

二、影响加工余量的因素（见P141）（1）上道工序的表面粗糙度值Ra（各种加工方法的表面粗糙度值Ra数值见P137表5.7、表5.8、表5.9）（2）上道工序的表面缺陷层深度Ta（见P141表5.10）各种加工方法的表面缺陷层深度Ta（3）上道工序各表面相互位置空间偏差ρa；（包括轴线的直线度、位移和平行度；轴线与表面的垂直度；阶梯轴内外圆的同轴度；平面的平面度等。

）ρa的数值与上工序的加工方法和零件的结构有关，可用近似计算法或查有关资料确定。

若存在两种以上的空间偏差时，可用向量和表示。

（4）本工序的装夹误差Δε b它除包括定位和夹紧误差外，还包括夹具本身的制造误差，其大小为三者的向量和。

（5）上工序的尺寸公差δa（包括几何形状误差如锥度、椭圆度、平面度等。

其大小可根据选用的加工方法所能达到的经济精度，查阅工艺手册确定。

）本工序的公称余量为：Zb＝la-lb本工序的最大余量为：Zbmax＝lamax-lbmin本工序的最小余量为：Zbmin＝lamin-lbmax上述前四项之和构成最小余量，即注：ρa和Δεb为矢量和。

最小余量加上上道工序的尺寸公差，即为本道工序的加工余量。

即：Zb≥δa +Zmin三、加工余量的确定——计算法、查表法和经验估计法（见P142）（1）经验估算法：靠经验估算确定，从实际使用情况看，余量选择都偏大，一般用于单件小批生产。

（2）查表法(各工厂广泛采用查表法)：根据手册中表格的数据确定，应用较多。

（3）分析计算法(较少使用)：根据实验资料和计算公式，综合确定，比较科学，数据较准确，一般用于大批大量生产。

数控机床刀具及其正确选用数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。

CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是DNC系统微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。

目前，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。

因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点，能够正确选择刀刃具及切削用量。

数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。

刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。

1．数控刀具的分类根据刀具结构可分为：整体式；镶嵌式，采用焊接或机夹式联接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。

根据制造刀具所用的材料可分为：高速钢刀具；硬质合金刀具；金刚石刀具；其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

从切削工艺上可分为：车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。

2．数控刀具的特点数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点：刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小；互换性好，便于快速换刀；寿命高，切削性能稳定、可靠；刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；系列化、标准化，以利于编程和刀具管理。